Gemeinsam mit den Partnern BKW, ewz und Bacher Energie AG, sowie mitfinanziert vom Bundesamt für Energie hat die Firma SCS AG das Projekt „GridBox – Echtzeit-Management-Plattform für das Verteilnetz“ erfolgreich durchgeführt und per Ende März 2016 die geplanten Mess- und Demonstrationskampagnen beendet. Das Projekt umfasst die praktische Umsetzung und Erprobung des Konzeptes „GridBox“ und beinhaltet die Entwicklung von 150 Mess-/Steuerboxen, die Entwicklung einer potenten zentralen Software-Infrastruktur, das Ausrollen der Technologie in zwei Verteilnetzen im Berner Oberland sowie in der Stadt Zürich sowie einen einjährigen Betrieb mit begleitenden Forschungskampagnen.

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Die Hauptergebnisse des Projektes sind:

  • Die Demonstration der Machbarkeit einer Echtzeit-Management-Plattform für die Nieder- und Mittelspannungsebene
  • Die Entwicklung und Demonstration einer Zustandsschätzung (State Estimation) für Ströme und Spannungen in den Verteilnetzen
  • Die Demonstration einer Topologie-Erkennung in den Verteilnetzen basierend auf den reinen Messwerten
  • Das Aufzeigen der Möglichkeiten einer Echtzeit-Optimierung des Verteilnetzzustands unter Beeinflussung von Flexiblitäten:
    • In den Häusern mit GridBox: Schalten von Boilern und Wärmepumen sowie Steuerung der Solarinverter (P und Q)
    • Im Verteilnetz von ewz: Regelung einer netzgestützten Batterie (500kWh)
  • Die detaillierte Aufzeichnung der Messwerte (inkl. PMU-Phasoren) für knapp 150 verteilte Messpunkte über ein Jahr im 1Hz-Takt
  • Die Evaluation des Nutzens von PMU-Informationen auf Verteilnetzebene

Box_open_Rogos_fadedBild 1: Die GridBox Hardware, welche für das Projekt von Grund auf entwickelt wurde. Sie ermöglicht Strom- und Spannungsmessung, enthält ein GPS für PMU-Messwerterfassung, erlaubt die Kommunikation im Sekundentakt und verfügt über Schnittstellen für die Steuerung von Verbrauchern und Einspeisern im Haus.

 

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Bild 2 : Das GridBox Cockpit visualisiert das System im Live-Betrieb und erlaubt den Zugriff auf aktuelle und archivierte Messwerte. Ebenso lässt sich die vom State Estimator errechnete Gesamtsystemsicht darstellen.

Das Kernteam bei SCS umfasste 7 Personen, im Gesamtprojekt mit allen Partnern waren mehr als 35 Personen involviert: Entwickler, Datenanalysten, Installateure, IT-Personal, Projektleiter/Management. Ihnen gebührt unser herzlichster Dank für den Einsatz über die vergangenen knapp drei Jahre.

Die Projektergebnisse sind erfolgsversprechend und es wird eine Kommerzialisierung von Teilen der Technologie angestrebt.

BFE Schlussbericht GridBox:
BFE Schlussbericht PDF

Pressemitteilung vom 20.5.2016:
Pressemitteilung_20160520

Veröffentlichung bei Springer: Computer Science
Springer

In Zusammenarbeit mit den Partnern BKW, ewz und BEAG entwickelt SCS AG die Smart Grid Plattform GridBox, welche die elektrischen Verteilnetze für die Zukunft fit machen wird:

Die elektrische Energieversorgung ist in einem starken Wandel begriffen. Einerseits gibt es Bestrebungen, die bisher auf zentralen grossen Kraftwerken basierende Energieversorgung zu dezentralisieren, wobei viele kleine Erzeuger wie Photovoltaikanlagen, Kleinwasserkraft, Windkraftwerke und Wärmekraftkopplungsanlagen eingebunden werden. Andererseits sind die regulatorischen Anforderungen im Wandel und für die Energiemärkte werden neue Spielregeln definiert. Diese Veränderungen haben einen Einfluss auf die elektrischen Netze, welche künftig dynamischer, kostengünstiger und intelligenter werden müssen.

Die GridBox Plattform ist ein generischer Ansatz für ein intelligentes Stromnetz: Verteilte Mess- und Steuergeräte (Phasor Measurement Units) erfassen im Sekundentakt hochpräzise den Netzzustand und kommunizieren diesen an einen regionalen GridBox Master. Auf dem Master werden Algorithmen gerechnet, welche geeignete automatisierte Eingriffe in den Netzbetrieb erlauben. Es werden PV-Anlagen, Batterien, elektrische Boiler, Elektromobil-Ladestationen und weitere Akteure im Netz intelligent und in Echtzeit gesteuert.

Die GridBox Plattform bietet zudem Funktionalitäten wie Netzmonitoring, Power Quality Bestimmung, virtuelle Kraftwerke, Unterstützung bei der Netzauslegung, Koordination von PV und Batterie in den Haushalten, bis hin zu Smart Markets mit Echtzeit-Preisinformationen. Als generische Smart Grid Plattform werden somit Funktionalitäten und Business Cases zur reinen Software-Angelegenheit (Apps).

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Das Projekt umfasst zwei Testregionen: Im Kiental im Berner Oberland wird ein ländliches N7/N5 Netz ausgerüstet, in der Stadt Zürich ein typisch urbanes Quartier. Insgesamt werden 150 Geräte installiert und hochaufgelöste Messdaten über ein volles Jahr hinweg aufgezeichnet. Die Demonstrationen der Funktionalitäten erfolgen im Alltagsbetrieb.

Das System wird live visualisiert, die Zustände aller Elemente sowie die Arbeit des State Estimators sowie des Optimierers können in Echzeit verfolgt werden:

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Das Projekt wird vom Bundesamt für Energie mitunterstützt und läuft bis Mitte 2016.

Aktuelle Präsentation zum Projekt GridBox: PDF

Zusammenfassendes Paper: GridBox Pilot Project (CSRD March 2017)

Zuständige Ansprechperson: Stephan Moser

Ferag FlyStream

Industrie 4.0, Internet of Things, Cloud – diese Begriffe sind momentan in aller Munde. Meist fehlt jedoch noch ein einheitliches Verständnis darüber, was sie bedeuten, wie sie in der Industrie umzusetzen sind und vor allem, welchen Nutzen der Anwender davon hat.

Anlässlich einer aktuellen Gesprächsrunde des Diskussionsforums „Laufenburger Gespräche“ wurde Dr. Johannes Gassner als Experte eingeladen, um über das Thema zu sprechen.

Aus dem Gespräch entstand der Artikel „Schweizer KMU sind parat – nur der Nutzen ist oft nicht klar“. Dieser wurde gleich zweifach publiziert:

Hinter dem „Internet of Things“, kurz IoT, verbirgt sich beispielsweise die Absicht, möglichst viele elektrische Geräte mit der Fähigkeit auszustatten, via Internet miteinander zu kommunizieren. Unter Industrie 4.0 versteht man die Bündelung der technologischen Trends und eine Vision wie das produzierende Gewerbe in Zukunft aussehen könnte.

Die „Laufenburger Gespräche“ bieten eine Plattform, um interessante, brisante oder aktuelle Themen im Expertenkreis zu diskutieren.

Ansprechperson bei SCS
Florentin Marty

Communication Module

juk1Die Jöhl + Köferli AG bietet Funktechnik-Lösungen nach Mass. Ergänzt durch ein Leitsystem entsteht die zentrale Kommunikationsinfrastruktur für den öffentlichen Verkehr.

Die lückenlose und zuverlässige Funkabdeckung eines Gebietes wird durch topografische und bauliche Hindernisse erschwert. Die Jöhl + Köferli Gleichwellenfunktechnologie löst dieses Problem. Durch mehrere räumlich getrennte Basisstationen wird die Funkabdeckung garantiert. Diese senden die Informationen synchronisiert auf derselben Frequenz aus. So wird das Frequenzspektrum ökonomisch genutzt und es können einfache Endgeräte verwendet werden.

Die Sprachverbindung zwischen der Leitstelle und den Basisstationen erfolgt per Voice-over-IP. Die mikrosekundengenaue Synchronisierung basierend auf GPS erlaubt das gleichzeitige Aussenden des Signals an allen Basisstationen.

Die Supercomputing Systems AG (SCS) erarbeitete eine universelle Hardware Plattform, welche sowohl auf Seite Leitsystem (TMC) als auch auf Seite Funkstandort (BSC) eingesetzt werden kann. Sie basiert auf einem multi core ARM Cortex A9 Prozessor und Altera FPGA Technologie.

Weiter wurden die Linux Software und FPGA Firmware für die synchrone Voice-over-IP Kommunikation, FSK Modems und Rufauswerter entwickelt.

JoelKoeferli_LogoDie Plattform eignet sich für die Integration einer Vielzahl weiterer Signalverarbeitungsaufgaben.

Jöhl + Köferli setzt das Modul flexibel und universell ein und erweitert und es entsprechend der unterschiedlichen Bedürfnisse der Verkehrsbetriebe. Durch Web basierte Konfiguration ist eine Anpassung rasch erledigt.

Ansprechsperson bei SCS
Christof Sidler

 

Wir demonstrieren ein Entwicklungssystem für Stereo-Kamera-Fahrerassistenzsysteme auf der Basis des Zynq All Programmable SoC. Optimiert für die Entwicklung von Bildanalysealgorithmen demonstriert dieses System sowohl eine Bildentzerrung als auch die Berechnung des SGM Stereo um die Lage und den Abstand von Objekten abzubilden.

Um mehr zu erfahren, besuchen Sie uns an der Embedded World in Nürnberg.
Wir sind zu Gast am Xilinx-Stand 1-205.

www.scs.ch/fpgabox

SGM Stereo on SCS Zynq Box

EW2014

Die Schweizerische Rettungsflugwacht Rega bringt rasche und professionelle medizinische Hilfe aus der Luft und unterstützt Menschen in Notlagen. Im Rahmen des Grossprojektes REMICO (Rega Mission Control) ersetzt die Rega die bestehende Infrastruktur durch ein integriertes Einsatzleitsystem mit einem modernisierten Funknetz. SCS entwickelt und erweitert die Komponenten des neuen Funksystems.

Die Rega betreibt ein eigenes Funknetz zur Führung ihrer Helikopter und zur Zusammenarbeit mit der Alpinen Rettung Schweiz (ARS). Das Funksystem der Rega besteht aus den zentralen Funkkomponenten, den Funkarbeitsplätzen, den 42 Fixstationen sowie der Funkausrüstung der Helikopter und Handfunkgeräte. Der Funkarbeitsplatz ermöglicht die Verwendung des Funksystems auch ohne das Einsatzleitsystem.

Die zentralen Funkkomponenten sind hoch verfügbar ausgelegt und werden zusammen mit den Funkstationen permanent überwacht. Die zentralen Komponenten erlauben einen Parallelbetrieb der bestehenden und der neuen Funkstationen. Sie ermöglichen somit eine nahtlose Migration.

Die Dienstleistungen von SCS für das Projekt REMICO umfassten:

  • Gesamtkonzept, Technologie-Evaluationen
  • Erstellung einer Migrationsstrategie für einen unterbruchfreien Umbau des Funksystems
  • Entwicklung der Software der Funkstationen
  • Entwicklung und Anbindung zentraler Server-Komponenten auf VoIP-Basis an das Einsatzleitsystem
  • Entwicklung und Zertifizierung einer Avionik-Komponente zur Funkbedienung
  • Bereitstellung von Bedienungs-, Test- und Schulungsinfrastrukturen

Viasuisse ist die Schweizer Verkehrsinformationszentrale mit Sitz in Biel. Eine dreisprachige Redaktion veredelt verschiedenste Datenquellen zu hochwertigen Verkehrsinformationen, welche über unterschiedliche Kommunikationskanäle verbreitet werden.

Die linke Fahrbahn ist zu 95% frei, die rechte im Feierabendverkehr nur zu 15%.

Viasuisse wertet im Hinblick auf die Verkehrssituation umfangreiches Bildmaterial aus und pflegt die Ergebnisse in ihr Produktionssystem ein. Sie wünscht eine Optimierung dieser Prozesse. Dazu bedarf es einer automatischen Bildanalyse und einer Integration der Resultate in das bestehende Arbeitsschema ohne Medienbrüche.

Viasuisse hat gemeinsam mit SCS einen innovativen Weg gefunden, wie mit Bildmaterial aus unterschiedlichsten Quellen Verkehrszustände wie Staus oder stockender Verkehr automatisch und zuverlässig erkannt, und effektiv in den bestehenden Arbeitsfluss eingebunden werden können.

Einbindung der automatischen Stau-Erkennung in den Arbeitsprozess des Redaktionsteams

Die skalierbare Plattform zur automatischen Bildauswertung und Generierung von mandantenabhängigen Verkehrsmeldungen verwaltet auch die Kamerastandorte inklusive Meta-Informationen wie Georeferenzen. Durch den zentralen Betrieb werden Betriebskosten eingespart, da sie auf mehrere Parteien verteilt werden können.